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户外老化测试检验人工加速老化测试

发布时间:2021-12-28   点击次数:323次

  老化测试领域,具有相关性的测试方法是可望而不可及的。相关系数不能从一种材料应用到另一种材料,或者从一种户外气候应用到另一种户外气候。如果确信加速测试与户外测试的相关性,那么当与一种新的气候条件进行比较时,还需要重新进行户外测试。而且,即使是任何条件都未改变的重复测试,也会得出不同的结果。因此,欲确定材料的真正耐候性时,只进行加速测试是远远不够的。

  加速测试的弊端及户外测试的重要性

  户外测试和加速测试结果的一致性。因此,加速测试的结果应该与户外测试的结果相匹配。针对这个难题,人们大部分的研究精力放在了加速测试上,但是很显然,获得相关性的关键因素是户外测试。没有户外测试作基准,就无法与加速测试进行比较。

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  经济因素分析:

  许多公司不愿意做户外测试的一个主要原因是测试费用,认为老化测试费用太高,但更应该考虑不做户外测试的损失有多大。

表1.png

  表1是典型的户外测试费用(提供测试服务的商业机构不同,测试费用可能不同)与不做户外测试而造成的损失之间的比较。不做户外测试,虽然每年可节省1000美元的测试费,但是可能会危及公司的声誉及造成数百万美元的质保赔偿。与不做测试带来的损失相比,户外老化测试的小投资显然是相当划算的。

  测试条件对比:

  很多报告显示,相关性差的一个原因是加速老化测试的试验参数与户外环境有所不同。表2列出了大部分加速老化测试设备中都包含的3个老化试验的基本要素,试验箱中可以对这3个基本要素进行循环设置,但还有很多测试条件无法实现。表2还列出很多影响户外老化测试结果的其它因素,每种因素都可能影响加速测试和户外测试之间的相关性。

表2.png

  此外,户外测试是每天进行1个复杂的循环,而加速老化测试是每天进行多重、复杂的重复循环。因此,户外测试和加速测试共同的影响因素的循环时间也不同,见表3。

表3.png

  测试循环速度对比

  与户外测试每天只有1个循环相比,加速测试每天可能有多达12个的完整循环。循环测试环境比单一不变的测试条件更为严酷,测试条件从一种状态转变到另一种状态会使材料更易发生老化。因此,更快地经历循环测试,材料会加速老化,这是由于材料经受了更多这种测试条件状态的转变。然而,这一规律可能与事实相符,也可能与事实相悖。

  当测试条件变化时,材料会试图与周围环境达到平衡。例如,如果材料是湿的,而环境是干的,材料就会变干。另一个例子是,如果将温度低的材料放在温度高的环境中,它的温度也会慢慢升高。但环境的变化总是比材料快,如果材料在测试环境变化之前没有与测试环境达到平衡,那么材料就不会达到一个稳定的状态(如图1所示)。所有材料都有一个与周围变化的测试环境相适应的变化速度,所以很可能在相同测试中,有的材料能与周围环境达到平衡,而有的则不能。有的材料不能完全达到稳定状态。

图1.png

  如果测试材料不能达到稳定状态,与周围环境达到平衡,那么环境的作用很难深入材料内部,因此,短时间的测试只会影响材料的表面。为了测试环境能够影响样品的内部,有必要延长测试时间,以使整个材料都受到环境条件的影响(如图2所示)。

图2.png

  这种差别可以用术语“试验箱因素”来概括。这意味着老化试验箱内测试条件的变化不能与户外的相匹配,除非测试循环的时间和转变速度与户外的一样。如果变化条件与户外的不一样,那么对材料的影响也不一样。

  根据以上分析可以得出以下推论:首先,因为户外变化因素很多,而且测试循环时间相差太大,老化试验箱不能完全模拟户外条件的复杂性。其次,加速老化试验与户外暴露试验可能会得出不同的结果。

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